Внутренние электрические сети оборудование зданий
К внутренней сети относят электропроводку и монтажные установочные электрические устройства, находящиеся внутри здания. Грамотный расчет нагрузки — это основное условие для проектирования. При нарушении правил монтажа возникает аварийная ситуация, которая приводит к возникновению пожара.
Для чего необходимо составлять схемы электрической сети
Разводка электрики — сложное мероприятие, требующее профессиональных навыков. Поэтому операции выполняют квалифицированные специалисты. Для разводки составляют чертеж, содержащий все объекты, которые касаются электричества. К ключевым объектам относят:
- выключатели;
- розетки;
- осветительные приборы;
- электрические щетки с устройствами защитного отключения (УЗО).
Специалисты составляют схемы электрических сетей здания, учитывая пожелания заказчика и индивидуальные особенности планировки здания. Основная работа — разделение кабелей на отдельные, эффективно функционирующие линии. Задача состоит в правильном распределении нагрузок и организации системы управления и защиты электрической проводки.
Перед тем, как составить чертеж и план, изучают особенности и назначения каждого отдельного составляющего элемента. Автоматы, которые помогают предохранять сети от перегрузок, располагают в электрических щитках. От правильной установки напрямую зависит функционирование электрической сети и безопасность.
Провода, которые проводят ток к разным точкам, тщательно подбирают. Выбор сечения производят индивидуально. Для выключателей и розеток подбирают надежные контакты.
Зачем применять нормы
Для избегания опасностей при монтаже электрических сетей правильно рассчитывают площадь поперечного сечения провода, которая отвечает за сопротивление. Чем оно выше, тем сильнее кабель нагревается. Большую роль играет грамотный подбор:
- материала кабеля;
- соединения проводов;
- выбора места монтажа;
- изоляционного материала.
Важно правильно рассчитать нагрузку, подобрать защитные устройства и установить заземление.
Если не применять установленные законодательством нормы, то ошибки приведут к замыканию и возникновению пожара. При несоблюдении правил страховая компания не выплатит страховку при возникновении несчастного случая.
Проект электрической сети
Для жилых и производственных зданий составляют проект электрической сети, в которой содержится:
- схема разводки;
- перечень требуемых материалов.
На схеме прорисовывают места для подведения:
- кабелей питания;
- щитков;
- распределительных коробок;
- осветительных приборов;
- подрозетников;
- выключателей;
- розеток;
- иных материалов, предназначенных для потребителя энергии.
На стадии проектирования рассчитывают необходимую мощность сети, так как от планируемой нагрузки зависит выбор электрического оборудования всей системы.
При неверно произведенных вычислениях электрическая сеть будет нестабильно работать с проблемами и нарушениями. В проекте учитывают, что максимальная мощность, потребляемая определенной группой устройств, всегда меньше суммарной мощности номиналов принимающих приборов.
Связано это с тем, что техника не всегда работает на полную мощность, поэтому уровень наивысшей нагрузки редко совпадает со временем. Поэтому данный фактор обязательно учитывают в процессе организации системы электрической сети и выборе составляющих элементов.
Выбор кабеля и использование УЗО
Для безопасности электрических сетей в зданиях монтируют противопожарные устройства УЗО и выставляют на приборе определенные значения. В жилом доме для общих линий ток утечки устанавливают 100 мА. У отдельных линий минимальное значение — 10 мА. При повышении показателя устройство защитного отключения (УЗО) обесточивает здание.
Прокладку электропроводки осуществляют безопасными и разрешенными ГОСТом кабелями. Алюминиевый провод для внутренней электрической сети не применяют. Его используют для подведения электричества к дому. Наиболее предпочтительный вариант для внутренней проводки — медный кабель. К его преимуществам относят:
- высокую плотность тока;
- выносливость на излом и хорошую износостойкость;
- при окислении обладает небольшим сопротивлением;
- по сравнению с алюминием не сжимается, поэтому в соединениях не образуются зазоры.
К бюджетному варианту относят марку ВВГ. Также существуют другие типы, обладающие различными свойствами:
|
Марка кабеля |
Назначение |
|
Негорючий |
Сниженное выделение газа и дыма. |
|
ВВГнг с тремя жилами по 6 мм2. |
Для кабель-канала в жилых домах. |
|
ВВГнг (3х2,5) |
Для скрытой коробки по розеткам и распределительным коробкам. |
|
ВВГнг (3х1,5) |
Подводят к осветительным приборам и выключателям. |
|
ПВ1 |
Для электрощита. |
|
ПВС (3х2,5) |
Для электроприборов. |
Для внутренних стационарных проводок чаще всего применяют одножильный медный провод, так как он надежнее и прочнее многожильного аналога.
Выбор метода прокладки
На выбор способа прокладки электрической сети влияют:
- место;
- условия среды;
- размер здания;
- сечение провода;
- схема сети.
Влияние окружающей среды:
- разрушает изоляцию электрического оборудования;
- представляет опасность для обслуживающего персонала;
- провоцирует возникновение взрывов и возгораний.
Изоляцию провода, токоведущей части и конструкции разрушают влага, газы, едкие пары и повышенный температурный режим. Из-за этого может возникать короткое замыкание, а в воздухе — образовываться опасная примесь, приводящая к взрывам и возгораниям.
Место прокладки электрической линии влияет на метод монтажа, безопасность, удобство работ и эксплуатацию.
Способы прокладки кабелей
На метод прокладки провода влияет категория и материал здания, а также тип электрической проводки. Существует открытый, закрытый, подземный способ.
Открытый
Открытая электрическая проводка — простой метод прокладки провода. К преимуществам относят легкость ремонта кабеля при повреждении и простоту замены.
Этот метод применяют, когда отсутствуют другие возможности. В процессе работ используют:
- кабель-каналы (крепят на любой конструкции);
- коробы.
В производственных зданиях, на складах и в подсобных помещениях кабель-каналы заменяют гофротрубой, так как в этих помещениях не требуется эстетичность.
Открытая проводка разрешена в зданиях, построенных из горючего материала, относящегося к группе Г2 и Г3. Разрешается использовать кабель с медной жилой и защитной оболочкой из ПВХ.
Закрытый
В жилых зданиях обычно используют закрытую проводку, которая состоит из сети кабелей и проводов, замурованных в стены при помощи заранее подготовленных канавок. Для штробления подходят стены из негорючего или слабо горючего материала:
- бетона;
- кирпича;
- пеноблока;
- шлакобетона.
Делать отверстия для кабелей в потолках и полах без соответствующего разрешения и расчетов нельзя. Закрытый способ наиболее безопасный, так как провода полностью защищены от механических действий.
Скрытую электропроводку выполняют кабелями, оснащенными защитной оболочкой. Провод, прокладываемый в полу, защищают электротехнической гофрой. Для примера, у провода ВВГнг двойная изоляция, а у НЮМ — тройная. Их разрешается замуровывать в стену без использования гофры и трубы.
Существует перетягиваемая электропроводка. Это значит, что при аварийном повреждении кабеля ее можно заменить. Выполняют электропроводку в пластиковой или полиэтиленовой трубе. В гофре перетянуть проводку не получится.
Комбинированный
Комбинированный метод — это сочетание закрытой и открытой прокладки. Способ помогает упрощать монтаж электрической сети. По стандартам, коробы выбирают из пластика, так как материал отличается практичностью и надежностью. Внутри оставляют свободное пространство, которое дает возможность спрятать необходимые провода.
Чтобы предотвратить воспламенение стены из-за замыкания, используют изоляционный слой. Например, по стандарту толщину асбеста делают не менее 0,5 см.
Вертикальные стены
В панельных зданиях есть подготовленные штробы, которые делают на заводе, так как у бетона высокий показатель твердости. В деревянных стенах делать отверстия нельзя. Кроме того, скрытую проводку запрещается прокладывать в горючих материалах. В этом случае используют дополнительную защиту кабелей и проводов в виде материалов из пластика и гофротрубы.
Для горючих материалов рекомендовано использовать стальные трубы с заземлением. Проход в стене защищают куском трубы.
Правила прокладки проводов
Независимо от выбранного метода прокладки кабелей, соблюдают определенные правила и нормы:
- чтобы минимизировать возникновение проблем в процессе монтажа, провода выкладывают в строго вертикальном или горизонтальном положении;
- горизонтальные участки размещают с интервалом 150-200 мм от потолка;
- соприкасаться провода между собой не должны;
- вертикальный участок запрещается размещать рядом с углами, проемами дверей и окон (минимально допустимое значение — 100 мм);
- от газовых труб соблюдают дистанцию 40 см.
Правила монтажа электрических сетей описываются в ГОСТе Р 50571.5.52-2011.
Соблюдение стандартов
При монтаже электрических сетей соблюдают требования, изложенные в стандартах. К главным условиям относят:
- при монтаже внутренних электрических сетей ориентируются на требования Правил Устройств Электроустановок;
- расчеты соответствия сечения токопроводящего провода регламентируются ГОСТом;
- открытую прокладку кабеля без использования изоляции располагают на высоте менее двух метров для предотвращения ожогов;
- на чердачных помещениях используют провода в оболочке из несгораемых материалов.
Если в здании есть сырые и влажные места, то прокладку кабелей сводят к минимуму. Проход проводов между этажами осуществляют в трубах. При этом они не должны быть скручены. Для освещения применяют однополюсные выключатели.
Частая причина пожара — неправильное соединение проводов. Чтобы избежать проблем, стыки спаивают или сваривают.
Заказ услуги «под ключ»
Профессионалы знают специфику создания внутренней электрической сети, которая отличается в зависимости от особенности объекта. При заказе работ «под ключ» мастера:
- прокладывают кабельные линии и провода;
- устанавливают электрическое оборудование;
- подключают выключатели и розетки;
- производят монтаж осветительных приборов;
- устанавливают альтернативные системы электроснабжения;
- тестируют и заменяют электропроводку и вышедшие из строя элементы.
Специалисты в первую очередь проводят обследование объекта и разрабатывают техническое задание, основываясь на предпочтениях клиента. Затем:
- подготавливают проект внутренних электрических сетей;
- выбирают подходящее электрическое оборудование;
- производят монтаж электрической проводки и установочных изделий;
- осуществляют пуско-наладочные работы;
- подготавливают необходимую документацию;
- предоставляют гарантии на монтажные работы на несколько лет;
- получают разрешения на использование электрической сети объекта;
- осуществляют техническое обслуживание после завершения монтажа.
Специалисты планируют расходы и рассчитывают стоимость работ. Цена зависит от количества и сложности монтажных работ и типа применяемого электрооборудования.
Электрическая сеть общественного здания
В схеме электрической сети в общественном здании указывают:
- существенный удельный вес силовых электрических приемников;
- специфический режим работы;
- возможность встраивания трансформаторов в общественные здания;
- иные требования к освещению помещений.
При потреблении мощности свыше 400 кВт рекомендовано использовать встроенную подстанцию. К преимуществам относят:
- экономию цветных металлов;
- исключение прокладки внешней кабельной линии до 1 кВт;
- отсутствие необходимости в устройствах отдельных ВРУ в зданиях, так как их разрешается соединять с распределительными устройствами 0,4 кВт подстанции.
Подстанцию размешают на первом или техническом этаже или в подвале. Если в здании есть грузовой лифт, то разрешается устанавливать на среднем или верхнем этаже.
Групповой распределительный щит осветительной сети по стандартам требуется располагать на лестничной клетке или в коридоре. Отходящие линии бывают:
- однофазные;
- двухфазные;
- трехфазные.
Предпочтение чаще всего отдают трехфазной групповой линии, которая обеспечивает в 3 раза большую нагрузку и в 6 раз меньшую потерю напряжения (по сравнению с однофазной).
Расчет материалов
После подготовки схемы электрической сети производят расчет необходимых материалов. В первую очередь вычисляют метраж кабелей, поставляющих электрический ток и отвечающих за функционирование приборов в нормальном режиме.
При расчете длины проводов принимают во внимание факторы:
- число планируемых выключателей и розеток;
- количество осветительных приборов;
- место установки электрических счетчиков и трансформаторов.
Затем при помощи строительной рулетки измеряют расстояние от распределительной коробки до всех электрических точек. Полученные данные фиксируют в плане разводки электрической сети. Показатели складывают между собой. К общему количеству добавляют примерно 15% для запаса, так как в процессе монтажа может возникнуть непредвиденная ситуация.
В процессе работы электрической сети провода нагреваются. Поэтому запрещается располагать их в одном месте в большом количестве. Требуется соблюдать стандарты, прописанные нормативными документами, регламентирующими электрические сети. Часто при монтаже обустраивают параллельную проводку с поворотами и изгибами.
После расчета необходимого количества проводов вычисляют требуемое число иных материалов:
- выключателей;
- распределительных коробов;
- осветительных приборов;
- защитных трубок;
- креплений;
- клеммников;
- кабель-каналов.
Правильный расчет упрощает работу монтажа электрической сети в жилом и производственном здании.
Правила устройства внутренней электрической сети
Во время монтажа электрической сети соблюдают правила:
- Кабельный ввод в здание выполняют в трубах. Их располагают на глубине от 0,5 метра и не больше двух метров от поверхности земли. В трубу затягивают один силовой кабель.
- Через техническое подполье в секциях здания и подвал разрешается прокладывать силовой кабель и шинопровод с напряжением не более одного кВт.
- Трубу прокладывают с уклоном в сторону улицы. Конец трубы при прокладывании через стены тщательно заделывают, чтобы исключить возможность проникновения в помещение газа и влаги.
- Запрещается прокладывать транзитные электропроводки через складское и кладовое помещение.
Не рекомендуется размещение электрической проводки на пути эвакуации людей. Если это требование выполнить не получается, то электропроводку защищают оболочкой или кожухом, который препятствует появлению пожара и распространению огня. Проводку на маршруте эвакуации людей располагают на максимально небольшом участке. При этом провода не должны находиться в пределе досягаемости рук. Иначе их защищают от механического повреждения, которое возникает во время эвакуации.
Правила ввода электричества в здание
Чаще всего ввод электричества в здание осуществляют при помощи самонесущего провода СИП. Дополнительные столбы для поддержки кабеля не требуются, если опора ЛЭП располагается на расстоянии до 25 метров.
Провод протягивают до электрощита, в котором расположены УЗО, автоматы и подключены контуры заземления. Переход на кабель ВВГнг осуществляют в другом щитке с прибором учета.
При вводе соблюдают требования:
- Если длина провода больше 25 метров, то устанавливают дополнительную опору. Для этого на ближайшем столбе устанавливают щиток, а в землю заглубляют заземлительный контур. Провод между опорами натягивают на высоте не меньше двух метров над землей.
- Если кабели пересекают строительные конструкции, то их монтируют в защитные трубы.
- Минимально допустимое расстояние от земли до места подключения зданий — 2,75 метра.
- Если провод протягивают под землей, то предварительно его помещают в защитную оболочку. Затем помешают в канаву, глубина которой должна быть не меньше 0,7 метра.
Подземную прокладку ввода предусматривают в момент строительства здания и подготавливают проект энергоснабжения. Техническую документацию составляют по правилам. Поэтому разрабатывать чертежи должны специалисты с опытом работы в этой области.
Необходимо правильно определять марку кабеля и просчитывать сечение токопроводящих жил. Для подписания проекта энергоснабжения выполняют определенные технические условия, в том числе получают разрешение на проведение земляных работ, которые одобряют службы, отвечающие за:
- системы связи и электропередачи;
- здания и сооружения;
- газопровод;
- теплотрассы;
- зеленые насаждения;
- водопровод;
- дороги;
- канализационные трубы.
Если рядом с предполагаемым местом прокладки кабелей располагаются коммуникации, то обращаются в ответственные организации, чтобы согласовать расположение траншей, и для контроля над проводимыми работами.
Для подземной прокладки используют бронированные кабели. По всей длине запрещается укладывать их в металлические трубы, так как при наполнении грунтовыми водами в зимнее время года образующийся лед повредит провода.
Допуск в эксплуатацию электрической сети
Чтобы получить разрешение на использование внутренней электрической сети, необходимо предоставить в филиал «Электрических сетей» проектные документы для проверки на соответствие требованиям технических правовых актов. Сотрудник:
- проверит выполненный монтаж электроустановки на соответствие действующим правилам эксплуатации и проекту;
- проведет инструктаж по электробезопасности во время эксплуатации электрической сети;
- проверит, соответствуют ли результаты проведенного электрофизического измерения требованиям ТНПА.
После проверки сотрудник составит акт осмотра и выдаст заключение о возможности подачи напряжения на электроустановку или укажет выявленные нарушения, которые потребуется устранить.
При монтаже внутренней электрической сети важно правильно рассчитывать напряжение и выбирать соответствующий тип кабеля. Необходимо учитывать, будут ли на здании устанавливать источники питания для освещения рекламы, витрины, фасада, а также наружные и противопожарные устройства. Неправильно произведенный монтаж электрической сети нарушит работу системы и приведет к возникновению пожара.
Рынок бетона по стандартам
О проблемах стандартизации производства бетона, нехватки кадров и несогласованности действий участников рынка состоялся разговор на семинаре «Технологии производства бетонов – вопросы и ответы». Это первое мероприятие после снятия пандемийных ограничений, которое провела компания «Полипласт Северо-запад».
С приветственным словом выступил Сергей Соболев, первый заместитель главы администрации Кингисеппского района Ленобласти. Он подчеркнул важную роль компании «Полиспласт» в жизни района и пожелал успеха мероприятию.
И оно, действительно, прошло успешно.
Нормотворчество
Вряд ли найдется много отраслей, в которых производство настолько зарегулировано. Как рассказал Дмитрий Кузеванов, директор НИИЖБ им. Гвоздева, посвятивший свое выступление ГОСТам, сейчас действуют 366 СП, в том числе 27 – по бетону, плюс 160 документов по железобетону. Хотя объявлена кампания «регуляторной гильотины», в 2019 году обновлено около 40 ГОСТов, в 2020-м – 45 документов. «Информация доступна, но не все успевают отслеживать», - прокомментировал Кузеванов.
Документация и методы испытаний нуждаются в обновлении – сегодня, по словам Кузеванова, появились новые вызовы – высотные здания, агрессивная среда.
Его поддержал Дмитрий Пожаров, директор ассоциации «Союз производителей бетона» (Москва), который подчеркнул: любые изменения означают дополнительные затраты. Он привел в пример одного из крупных производителей, который сделал соответствующие расчеты. Как выяснилось, перемены обойдутся в 100 млн рублей в год.
Меньше воды – крепче бетон
Все доклады вызвали живой интерес участников семинара, выступавшим пришлось отвечать на множество вопросов – не только в ходе выступлений, но и в кулуарах.
Ольга Рудавская, руководитель испытательной лаборатории ООО «КВС-Юг», говорила о проблемах застройщиков при входном контроле бетонной смеси на стройплощадку, в том числе о недовозах, в результате которых строители вынуждены делать холодные швы, а бригады – периодически простаивать.
Алексей Лейкин, к.т.н., руководитель испытательного центра «Прочность», привел множество характерных и не очень причин, по которым в монолитных и железобетонных конструкциях возникают трещины. Далеко не всегда виноваты производители бетона, зачастую вина лежит на строителях.
Анна Миронова, член экспертного совета «Союз производителей бетона», ознакомила участников с методикой подбора состава минеральных добавок, сообразуясь с ГОСТами.
Сергей Неродный, коммерческий директор «ЛСР. Базовые материалы — Северо-Запад», рассказал о ситуации на рынке песка и щебня. В том числе о перспективах рынка: «Рынок песка в дальнейшем ждет ужесточение требований по арендной плате, по налогам. Минерально-сырьевая база в Петербурге и окрестностях сокращается. Это означает, что логистика, которая уже обходится дороже добычи, будет расти».
За кадры все решено
По поводу нехватки кадров специалисты много говорили, но ничего не делали, заявил в докладе, посвященном ситуации на рынке бетона, Левон Давидянц, президент ассоциации «Бетон и железобетон Северо-Запад». В СПбГАСУ закрыта кафедра по производству железобетона. Новых специалистов нет. Почти никто не занимается подготовкой рабочих, среднего персонала.
Кузеванов согласен: «Кадровая проблема актуальная. Технологи нужны очень грамотные, иначе скоро мы столкнемся с проблемами при приемке продукции».
Выступавших поддержала Лидия Татчина, преподаватель Академии управления городской средой, градостроительства и печати. По ее словам, профильные вузы Москвы и Петербурга уже закрыли отделения, которые готовили технологов производств, теперь два года как нет набора на основную специальность и в академии. Т.е., технологов больше нигде не готовят.
Продвижение «Полипласт»
Тем временем работающие на рынке бетона компании не теряют бодрости. Как рассказал Игорь Коваль, зам. директора по науке компании «Полипласт Северо-запад», компания поставляет большую долю продукции на экспорт – до 85%. По его словам, сейчас «Полипласт» занимает до 10% мирового рынка, по отдельным продуктам – до 20%. У предприятия есть партнеры примерно в семи десятках стран, и она продолжает продвигать продуктовую линейку и на мировом рынке, и внутри страны. В том числе организуя семинары для партнеров.
Светлана Турутова, директор по сбыту и маркетингу ООО «Полипласт Северо-запад», подытожила: «Очень рада, что после почти годичного перерыва удалось, наконец, собраться всем вместе. Приятно, что у наших партнеров такой большой интерес к мероприятию, что присутствуют наши партнеры из Москвы, из петербургской ассоциации «Бетон и железобетон Северо-Запад». Надеемся, что всем у нас понравилось».
Это было полезно, было интересно. Рассчитываем на продолжение – традиция не должна остановиться, мы останемся площадкой для сотрудничества.
Задачи управления промышленными объектами через создание цифрового двойника предприятия
Модернизация производства — это комплексное, частичное или полное обновление систем или оснащения на предприятии. Данный процесс влечет за собой целый ряд мероприятий, среди которых большую часть занимает тщательный анализ и сбор информации.
В данной статье предлагается затронуть тему цифровых двойников[1] предприятий и их реализацию в виде набора цифровых информационных моделей.
В последние годы эта тема становится все более востребованной и острой. Среди причин такого повышенного интереса можно отметить:
- объявление национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации»;
- выполнение задач цифровизации строительной отрасли (раздел «Цифровизация строительной отрасли» в проекте «Стратегии развития строительной отрасли до 2030 года»[2]);
- рост применения технологий информационного моделирования;
- появление на рынке труда молодых специалистов, владеющих инструментом.
Все чаще владельцы предприятий и представители государственных структур обращают внимание на новые технологии применительно к своим задачам, в том числе и при решении вопросов модернизации. Ни для кого не секрет, что основная масса предприятий построена в прошлом веке и не соответствует современным требованиям. И, следовательно, чтобы вывести оных в список лидеров мирового технологического процесса и наилучших доступных технологий, необходима их модернизация. Это задача стратегического уровня. Политическая и экономическая обстановка, связанная с санкциями, пандемией и рядом других причин, только обострила эту необходимость.
Что же может позволить решить задачу цифровизации строительной отрасли в промышленном кластере? И почему именно о нем стоит говорить?
В России, на первый взгляд, есть все предпосылки для резкого роста и развития новых подходов к управлению через создание цифровых двойников: на правительственном уровне приняты или принимаются необходимые решения, говорящие об особом статусе задач цифровизации в строительной отрасли; в проектных организациях строительной отрасли полным ходом идет освоение технологий информационного моделирования; высшие учебные заведения меняют свои программы с учетом государственного заказа и общемировыми тенденциями; инвесторы и заказчики наконец-то научились не только выговаривать, но и понимать основной смысл и назначение технологий информационного моделирования (BIM-технологий). И надо отметить, что Россия быстро наверстывает разрыв в этом направлении.
Основные усилия по внедрению технологий информационного моделирования сейчас направлены на рынок жилищного строительства и госзаказ объектов социальной направленности. Однако даже рынок жилищного строительства не выдает ожидаемых результатов, если говорить о полном жизненном цикле объектов капитального строительства. И связано это в первую очередь с разрывом интересов игроков — инвестор (заказчик), как правило, не участвует в дальнейшей эксплуатации произведенной продукции, будь то жилые дома, школы, поликлиники или административные здания. И, как следствие, управляющие компании или комитеты городских структур, которым в дальнейшем предстоит эксплуатация этих объектов, имеют или мизерное представление о BIM и собственной вовлеченности в процесс цифровизации, или не имеют его вовсе.
И все-таки нельзя утверждать, что цифровые двойники в жилищном комплексе на территории России отсутствуют. Такие примеры есть, и связаны они только с крупными частными застройщиками, осваивающими территорию Москвы. Например, PSN Group (ТОП-5 девелопер Москвы по результатам 2016 года) была внедрена Единая система мониторинга, управления и аналитики для сети жилых комплексов (используются модели зданий), которая находится в промышленной эксплуатации, но по-прежнему постоянно развивается: происходит подключение новых жилых комплексов, разрабатываются новые модули, связанные с предикативным анализом работы оборудования, формируются планы развития[3]. Это скорее исключительный случай.
Другое дело — промышленные объекты. Любое предприятие проходит полный жизненный цикл от появления идеи до демонтажа, сохраняя интерес своего заказчика — управленца. И вот тут-то можно и должно в полной мере почувствовать преимущества применения технологий информационного моделирования в качестве создания цифрового двойника промышленного объекта.
Современный мир предлагает для решения таких задач множество технологий, концепций и инструментов: PLM/PDM, BigData (Большие данные), IIoT[4] (Промышленный интернет вещей), Cloud Computing (Облачные вычисления), GIS (Геоинформационные системы), BIM/openBIM и другие. Все это может быть востребовано при решении множества задач управления объектами предприятия, одной из которых является модернизация. Например, создание цифрового двойника путем формирования цифровых информационных моделей производственных цехов поможет собрать данные о состоянии оборудования, об основных и оборотных средствах, а также о производственных процессах и проанализировать их с помощью специализированных систем.
Модернизация предприятия без снижения объемов производства и, тем более, без его остановки — это задача, которая под силу современным технологиям. Кто-то может возразить, что такие задачи решались и прежде. Решались, но сейчас главный фактор — это время.
Несколько лет назад шли постоянные обсуждения отсутствия стандартов по технологиям информационного моделирования, а сейчас уже речь идет о более глубокой их проработке и применимости к особенностям российского рынка.
Если еще десять лет назад разворачивались целые баталии на тему отсутствия интеграции при применении программного обеспечения разных вендоров, то сейчас и этот вопрос начинает уходить в прошлое. Разработчики программного обеспечения становятся более открытыми друг другу, понимая, что не могут покрыть весь спектр решаемых в строительной отрасли задач. В качестве стандарта обмена и управления данными об объектах строительства в Российской Федерации принят формат IFC (Industry Foundation Classes — формат данных с открытой спецификацией)[5].
Так что же препятствует появлению цифрового двойника предприятия и его участия в вопросах модернизации и, возможно, в дальнейшем в задачах управления активами?
Ответ простой — желание заказчика, его умение идти к поставленной цели и добиваться ее, так как этот процесс невозможно решить в укороченные сроки.
В 2019 году Роснефть запустила в опытно-промышленную эксплуатацию цифровой двойник своего месторождения в Башкирии — проект «Цифровое месторождение»[6], выстраивая тем самым интегральную цепочку нового типа, включающую в себя «цифровое месторождение», «цифровой завод» и «цифровую АЗС». Разработка и запуск проекта «Цифровое месторождение» осуществляется в рамках стратегии «Роснефть-2022», предусматривающей переход на качественно новый уровень управления бизнес-процессами, повышение надежности и экономичности производства, сокращение потерь. Хоть в приведенном примере есть упоминание о «цифровом заводе», но все же выполненная работа относится к управлению производственными процессами, а не промышленными объектами недвижимости.
А вот другой пример. Как сообщается на сайте компании «Газпром нефть»[7] от 27 октября 2020 года, «Газпром нефть» получила патент на собственную цифровую разработку — Систему управления инженерными данными (СУПРИД). Система формирует электронные модели производственных установок — цифровые двойники, включающие в себя инженерно-техническую документацию и 3D-модель объектов. Сейчас СУПРИД охватывает Московский и Омский НПЗ «Газпром нефти», позволяя на 20% сократить временные затраты на выполнение регламентных мероприятий по эксплуатации, ремонту и обслуживанию. Экономический эффект от внедрения системы на нефтеперерабатывающих заводах компании оценивается более чем в 700 млн рублей в год.
Итак, видно, что процесс создания цифровых двойников предприятий уже начал свое движение по территории России, и хочется верить в появление новой технологии, которая с каждым годом будет все более востребованной и совершенной. Однако, прикоснувшись к цифровым двойникам в жизни, понимаем, что пока это или попытка перевести привычный процесс проектирования на новый уровень, или подтягивание моделей зданий без информационной части к своим системам автоматизации, или же моделирование без учета всех последующих задач использования цифровых информационных моделей: эксплуатация, модернизация, управление активами и так далее.
В массе случаев появляющихся на свет цифровых двойников видно, что отсутствует главное — требования заказчика, которые зафиксированы в виде документов и будут неукоснительно выполняться исполнителями; что зачастую исполнители живут интересами, очерченными рамками своих договоров и получением вознаграждения за свой труд, без желания понять, что за каждым этапом жизненного цикла объекта до момента его ликвидации идет следующий этап со своими задачами, использующими результаты предыдущего этапа, и что несогласованный переход от одного этапа к другому может привести к большим финансовым издержкам. А ведь технологии информационного моделирования предназначены для наименее рискового прохождения объекта капитального строительства по всему жизненному циклу. Но для этого надо просто правильно организовать работу. Это значит, что впереди предстоит много интересной работы.
Компания ООО «Бюро ЕСГ» — это системный интегратор, который принимает активное участие в проработке правильного подхода к созданию цифровых двойников промышленных объектов. Нашими клиентами являются крупные промышленные компании в нефтегазовой, сталелитейной, судостроительной и других отраслях. «Бюро ЕСГ» имеет многолетний опыт по внедрению технологий информационного моделирования, применению технологий лазерного сканирования, созданию систем управления инженерными/проектными данными, использованию геоинформационных систем и их интеграции с цифровыми информационными моделями. Наша компания предоставляет полный комплекс услуг по разработке технологии создания цифрового двойника предприятия с учетом его последующего использования.
За последние годы специалистами ООО «Бюро ЕСГ»[8] выполнены и продолжают выполняться работы по созданию цифровых двойников как на основе лазерного сканирования, так и с использованием проектной, рабочей и исполнительной документации. ООО «Бюро ЕСГ» принимает активное участие при разработке требований заказчиков к цифровым информационным моделям в различных отраслях промышленности[9], в том числе для ПАО «Газпром нефть», а также в разработке методик создания цифровых информационных моделей с применением программного обеспечения разных разработчиков.
ООО «Бюро ЕСГ» принимает участие в пилотных проектах по разработке импортозамещающих систем управления инженерными данными и их интеграции с цифровым двойником предприятия. Группой специалистов ООО «Бюро ЕСГ» по геоинформационным системам реализован ряд проектов по созданию электронного генплана, а также интеграции BIM и 3D-ГИС.
[1] Цифровой двойник (англ. Digital Twin) — цифровая копия физического объекта или процесса, помогающая оптимизировать эффективность бизнеса. Концепция «цифрового двойника» является частью четвертой промышленной революции и призвана помочь предприятиям быстрее обнаруживать физические проблемы, точнее предсказывать их результаты и производить более качественные продукты. Википедия.
[2] https://nopriz.ru/upload/iblock/892/TSifrovizatsiya-stroitelnoy-otrasli-dlya-Strategii.pdf
[3] Информация получена с интернет-ресурса https://hmps-business.ru/portfolio/sistema-monitoringa-upravleniya-i-analitiki-dlya-psn-group.html
[4] Промы́шленный интерне́т веще́й (англ. Industrial Internet of Things, IIoT) — это система объединенных компьютерных сетей и подключенных к ним промышленных (производственных) объектов со встроенными датчиками и программным обеспечением для сбора и обмена данными с возможностью удаленного контроля и управления в автоматизированном режиме, без участия человека. Применение Интернета вещей в промышленности создает новые возможности для развития производства и решает ряд важнейших задач: повышение производительности оборудования, снижение материальных и энергетических затрат, повышение качества, оптимизация и улучшение условий труда сотрудников компании, рост рентабельности производства и конкурентоспособности на мировом рынке. Википедия.
[5] ГОСТ Р 10.0.02-2019/ИСО 16739-1:2018 Система стандартов информационного моделирования зданий и сооружений. Отраслевые базовые классы (IFC) для обмена и управления данными об объектах строительства.
[6] Более полную информацию можно получить на сайте Роснефть (https://www.rosneft.ru/press/news/item/195043/).
[7] «Газпром нефть» защитила патентом собственную систему управления инженерными данными
[8] Более подробно об опыте компании ООО «Бюро ЕСГ» и предоставляемых услугах можно узнать на сайте http://esg.spb.ru
[9] Автор статьи в период работы в СПб ГАУ ЦГЭ (Центр государственной экспертизы Санкт-Петербурга) сформулировала требования к цифровым информационным моделям, представляемым для проведения экспертизы в Санкт-Петербурге (https://www.spbexp.ru/docs/podgotovka-informatsionnykh-modeley-bim/), которые уже успешно применяются и продолжают развиваться.